油品分析油品理化性质的分析幻灯片.ppt

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1、油品分析课件油品理化性质的分析第1页，共143页，编辑于2022年，星期一本章掌握内容本章掌握内容1.基本理化性质的概念基本理化性质的概念2.油品组成对基本理化性质的影响油品组成对基本理化性质的影响3.油品密度、黏度、闪点、燃点及残炭等基油品密度、黏度、闪点、燃点及残炭等基本理化性质的测定方法和操作技能本理化性质的测定方法和操作技能4.影响测定油品基本理化性质的主要因素。影响测定油品基本理化性质的主要因素。第2页，共143页，编辑于2022年，星期一油品的理化性质是组成它的各种化合物性质油品的理化性质是组成它的各种化合物性质的综合表现，这些性质的测定对评定产品质的综合表现，这些性质的测定对评定

2、产品质量、控制石油炼制过程和进行工艺设计都有量、控制石油炼制过程和进行工艺设计都有着重要的实际意义。着重要的实际意义。由于油品组成的复杂性和不确定性，实际中由于油品组成的复杂性和不确定性，实际中多采用条件性试验，学习时要充分引起注意。多采用条件性试验，学习时要充分引起注意。第3页，共143页，编辑于2022年，星期一一、测定石油产品密度的意义一、测定石油产品密度的意义1、密度和相对密度、密度和相对密度（1）密度）密度定义：单位体积物质的质量。定义：单位体积物质的质量。符号符号单位：单位：g/cm3、kg/m3、g/mL，由于密度和温度有关，通常用由于密度和温度有关，通常用t 表示表示 t 温度

3、温度时的密度。时的密度。31 密度密度第4页，共143页，编辑于2022年，星期一第一节第一节密度密度标准密度标准密度 我国规定我国规定2020时，石油及液体石油产时，石油及液体石油产品的密度为标准密度。品的密度为标准密度。不同温度下密度的换算不同温度下密度的换算 在温差为（在温差为（205205）范围内，油品密度随温范围内，油品密度随温度的变化可近似地看做直线关系，由下式度的变化可近似地看做直线关系，由下式 换算。换算。若温度相差较大时，可根据若温度相差较大时，可根据GB/T1885石油计量表石油计量表，由测得的温度，由测得的温度t时油品的密度换算成标准密度。时油品的密度换算成标准密度。油品

4、密度的平均温度系数油品密度的平均温度系数第5页，共143页，编辑于2022年，星期一 相对密度：物质的相对密度是指物质在给定温度下的密度与规定温度下标准物质的密度之比。用符号 表示，无量纲，由于因水在时密度为g/cm，因此液体石油产品的相对密度与标准密度在数值上相等。欧美各国采用15.6作为油品和纯水的规定温度，用 表示。相对密度指数(欧美各国常用相对密度指数表示油品密度)也称60F API度，简称API度。第三章 油品基本理化性能分析第6页，共143页，编辑于2022年，星期一不同密度之间的换算标准密度(20)与相对密度API度与 之间的换算：相对密度 与 之间的换算：可以从表3-2中查得。

5、API度愈大，相对密度愈小。目前，国际上把API度作为决定原油价格的主要标准之一。它的数值愈大，表示原油愈轻，价格愈高。第三章 油品基本理化性能分析第7页，共143页，编辑于2022年，星期一2、密度与化学组成的关系、密度与化学组成的关系油品的密度取决于组成它的烃类的分子量和分油品的密度取决于组成它的烃类的分子量和分子结构。子结构。（1）在碳原子数相同的情况下，不同烃类密）在碳原子数相同的情况下，不同烃类密度大小顺序为：芳烃度大小顺序为：芳烃环烷烃环烷烃烷烃。烷烃。（2）同种烃类，密度随沸点升高而增大。当）同种烃类，密度随沸点升高而增大。当沸点范围相同时，含芳烃越多，其密度越大；沸点范围相同时

6、，含芳烃越多，其密度越大；含烷烃越多，其密度越小。含烷烃越多，其密度越小。（3）胶质含量越高，其相对密度越大。）胶质含量越高，其相对密度越大。第8页，共143页，编辑于2022年，星期一一、测定油品密度的意义3、测定油品密度的意义1计算油品性质 对容器中的油品，测出容积和密度，就可以计算其质量。2判断油品的质量 由于油品的密度与化学组成密切相关，因此根据相对密度可初步确定油品品种，第9页，共143页，编辑于2022年，星期一一、测定油品密度的意义3、测定油品的意义例如，汽油0.700.77，煤油0.75 0.83，柴油0.80 0.86，润滑油0.85 0.89，重油0.91 0.97。在油品

7、生产、储运和使用过程中，根据密度的增大或减小，可以判断是混入重油或轻油。根据相对密度，原油分为三个类型：轻质原油(0.878)、中质原油(0.878 0.884)。第10页，共143页，编辑于2022年，星期一一、测定油品密度的意义3影响燃料的使用性能 喷气燃料的能量特性用质量热值和体积热值表示。燃料的密度越小，其质量热值越高，对续航时间不长的歼击机，为了尽可能减小飞机载荷，应使用质量热值高的燃料。相反，燃料的密度越大，其质量热值越小，但体积热值大，适用于作远程飞机燃料，这样可减小油箱体积，降低飞机阻力。通常，在保证燃料性能不变坏的条件下，喷气燃料的密度大一些较好。第11页，共143页，编辑于

8、2022年，星期一二、二、石油产品密度测定法石油产品密度测定法1、密度计法（石油产品密度常采用方法）仪器石油密度计玻璃量筒温度计恒温浴测定方法：密度计法 、比重瓶法第12页，共143页，编辑于2022年，星期一二、密度的测定方法（1）测定原理其理论依据是阿基米德原理。测定时将密度计垂直放入液体中，当密度计所排开液体的质量等于其本身的质量时，则密度计处于平衡状态，漂浮于液体中。液体的密度越大，浮力越大，密度计露出液面部分也越多；反之，液体的密度小，浮力也小，密度计露出液面部分越少。当温度达到平衡后，读取密度计刻度读数和试样温度。用石油计量表把观察到的密度计读数换算成标准密度。第13页，共143页

9、，编辑于2022年，星期一 测定步骤安排好试验仪器。将试油小心地沿壁倾入量筒中，调好试验温度（1890，高挥发试样（如石油醚）冷却到2，或更低的温度测定）。将选好的清洁、干燥的密度计小心放入搅拌均匀的试样中，注意液面以上的密度计杆管浸湿不得超过两个最小分度值，待其稳定后，按弯月面上缘读数。第三章 油品基本理化性能分析第14页，共143页，编辑于2022年，星期一 测定步骤同时测量试样温度（温度读准至0.2）。将密度计在量筒中轻轻转动一下，再放开按2、3要求再测一次。根据测得温度和视密度，由石油计量换算表中查得试样的20密度。第三章 油品基本理化性能分析第15页，共143页，编辑于2022年，星

10、期一（3）注意事项）注意事项a)密度计上按密度单位刻度，以纯水在密度计上按密度单位刻度，以纯水在4时时的密度为的密度为1kg/m3（g/cm3）作为标准）作为标准刻制标度的。刻制标度的。b)要用可溯源于国家标准的标准密度计或可溯要用可溯源于国家标准的标准密度计或可溯源的标准物质的密度作定期检定，至少每五源的标准物质的密度作定期检定，至少每五年复检一次。年复检一次。第16页，共143页，编辑于2022年，星期一第17页，共143页，编辑于2022年，星期一密度计的读数是下大上小，当它浸入不同的液体中，体积不变示数发生变化，密度计底部的铁砂或铅粒是用来保持平衡的！第18页，共143页，编辑于202

11、2年，星期一（3）注意事项）注意事项c)密度计量筒应由透明玻璃、塑料或金属制成，密度计量筒应由透明玻璃、塑料或金属制成，其内径至少比密度计外径大其内径至少比密度计外径大25mm,其高度其高度应使密度计在试样中漂浮时，密度计底部与应使密度计在试样中漂浮时，密度计底部与量简底部的间距至少有量简底部的间距至少有25mmd)恒温浴要求其尺寸大小应能容纳密度计量简，恒温浴要求其尺寸大小应能容纳密度计量简，使试样完全浸没在恒温浴液体表面以下使试样完全浸没在恒温浴液体表面以下.在在试验期间，能保持试验温度在试验期间，能保持试验温度在0.25以以内。内。第19页，共143页，编辑于2022年，星期一型型 号号

12、单单 位位密度范密度范围围SY-02SY-02SY-05SY-05SY-10SY-10 kg/m kg/m3 3(20)(20)600600110011006006001100110060060011001100SY-02SY-02SY-05SY-05SY-10SY-10g/cmg/cm3 3(20)(20)0.6000.6001.1001.1000.6000.6001.1001.1000.6000.6001.1001.100注：可以使用注：可以使用SY-SY-型或型或SY-SY-型石油密度型石油密度计计。（4）密度计技术要求）密度计技术要求第20页，共143页，编辑于2022年，星期一（5）

13、测定时的温度要求）测定时的温度要求由于密度计的准确读数是在规定的温度下由于密度计的准确读数是在规定的温度下标定的，在其他温度下的刻度读数仅是密标定的，在其他温度下的刻度读数仅是密度计的读数度计的读数(称视密度称视密度)，而不是在该温度，而不是在该温度下的密度。下的密度。测定后要用测定后要用GB/T1885-1998石油计石油计量表把修正后的密度计读数换算成标准量表把修正后的密度计读数换算成标准密度。密度。第21页，共143页，编辑于2022年，星期一（5）测定时的温度要求）测定时的温度要求用密度计法测定密度在标准温度用密度计法测定密度在标准温度20或接或接近近20时最准确。被测样品要在合适的温

14、时最准确。被测样品要在合适的温度下取得密度计读数，这个温度最好接近度下取得密度计读数，这个温度最好接近标准温度标准温度20。第22页，共143页，编辑于2022年，星期一GB/T1884GB/T1884原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）（5）测定时的温度要求）测定时的温度要求当密度值是用于散装石油计量时，在散装当密度值是用于散装石油计量时，在散装石油温度或接近散装石油温度石油温度或接近散装石油温度3下测定下测定密度，可以减少石油体积修正的误差。对

15、密度，可以减少石油体积修正的误差。对原油样品，要加热到原油样品，要加热到20，或高于，或高于倾点倾点9以上，或高于浊点以上，或高于浊点3以上中较高的一以上中较高的一个温度。个温度。倾点：倾点：是指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样能够流动的最低温度第23页，共143页，编辑于2022年，星期一（6）密度计读数的要求）密度计读数的要求测定透明液体测定透明液体：密度计读数为液体下弯月面与密度计刻密度计读数为液体下弯月面与密度计刻度相切的那一点。度相切的那一点。先使眼睛处于稍低于液面的位置，慢慢地升到表面，先使眼睛处于稍低于液面的位置，慢慢地升到表面，先看到一个不正的椭圆，然后变成一条与密度计刻度

16、先看到一个不正的椭圆，然后变成一条与密度计刻度相切的直线相切的直线。第24页，共143页，编辑于2022年，星期一（6）密度计读数的要求）密度计读数的要求测定不透明液体：密度计读数为液体上弯月面与密度测定不透明液体：密度计读数为液体上弯月面与密度计刻度相切的那一点。应使眼睛处于稍高于液面的位计刻度相切的那一点。应使眼睛处于稍高于液面的位置观察。置观察。由于密度计读数是按液体下弯月面检定的，对不透明由于密度计读数是按液体下弯月面检定的，对不透明液体，应对观察到的密度计读数作弯月面修正。液体，应对观察到的密度计读数作弯月面修正。第25页，共143页，编辑于2022年，星期一（6）密度计读数的要求）

17、密度计读数的要求注意：注意：如使用如使用SY-型或型或SY-型石油密度型石油密度计计,仍读取液体上弯月面（或称弯月面上缘）仍读取液体上弯月面（或称弯月面上缘）与密度计干管相切处的刻度与密度计干管相切处的刻度,无需做弯月面无需做弯月面修正。修正。SY-型精度比较高，其最小分度值为0.0005g/cm3，适用于油品计量。SY-型精度较低，其最小分度值为0.001g/cm3，适用于油品的生产分析。第26页，共143页，编辑于2022年，星期一二、密度的测定方法注意注意：使用SY-05型的密度计，对于深色不透明原油，读数要修正（加0.0007 g/cm3），对于透明原油则读数不需要修正。第27页，共1

18、43页，编辑于2022年，星期一密度计法只能测定液体密度，测定过程简密度计法只能测定液体密度，测定过程简便、迅速，但准确度受最小分度值及测试便、迅速，但准确度受最小分度值及测试人员的视力限制，不可能太高。人员的视力限制，不可能太高。第28页，共143页，编辑于2022年，星期一二、密度的测定方法（7）计算方法）计算方法内插法内插法直线内差法：结果基值+内插值（实验视值基值对应视值）例1：已知实验时温度计示值t视为22.0时，求实验温度t实（真实温度）？温度计检定修正值如下表所示：t=（-0.04）（22.020）-0.02（）t实=22.0+（-0.02）=21.98（）温度计示值t视1020

19、3040修正值t，0.06-0.040.070.18第29页，共143页，编辑于2022年，星期一二、密度的测定方法例2：已知实验时密度计示值 视为0.816时，求实验密度实（真实密度）？密度计检定修正值如下表所示：实=0.0003（0.8160.800）0.0001（g/cm3）实=0.816+0.00010.8161（g/cm3）密度计示值，g/cm3 0.8000.8300.8500.870修正值，g/cm30.0003-0.0001-0.0004-0.0006第30页，共143页，编辑于2022年，星期一二、密度的测定方法例3：已知样品在26.6时的视密度为0.8647g/cm3，求样

20、品的标准密度是多少？原油标准密度表如下表所示：20=0.8685+(0.8705-0.8685)/(0.8660-0.8640)(0.8647-0.8640)=0.8692g/cm3温度，视密度0.86400.866020密度26.250.86830.870326.500.86850.870526.750.86860.8706第31页，共143页，编辑于2022年，星期一（8）测量密度的注意事项密度计是易损的玻璃制品，因此使用过程中要轻拿轻放，要用脱脂棉或其他质软的物品擦试，除放入或取出时可用手拿密度计的上部外，在清洗时应拿其下部，以防折断。从温差较大或从冷藏箱中取得的试样，应在测定环境温度下

21、放置一段时间，在使试样的温度与环境的温度差不超过2时测定。第32页，共143页，编辑于2022年，星期一（8）测量密度的注意事项对粘稠及室温下为固体的产品，为测准数据，可采用电炉或烘箱加热融化并倒入量筒，然后放入恒温水浴中，待温度达到平衡时再进行测定。不能将融化的样品倒入量筒中，立即在室温下测定，因为温差过大，会导致结果偏高。若发现密度计的分度标尺位移，玻璃有裂纹等现象，应立即停止使用。第33页，共143页，编辑于2022年，星期一（8）测量密度的注意事项记完密度计的读数，应记下当时的温度。在非标准温度下测得的表观密度，应根据GBT 1885-2000中所给出的表1换算为 。对观察到的温度计读

22、数作有关修正后，记录到接近0.1。对观察到的密度计读数作有关修正后，记录到0.0001g/cm3。第34页，共143页，编辑于2022年，星期一2.密度瓶法（比重瓶法）密度瓶法（比重瓶法）(1)(1)原理原理比重瓶法导源于密度的定义，即比重瓶法导源于密度的定义，即 要测定密度，就要测定比重瓶的容积，及充要测定密度，就要测定比重瓶的容积，及充满上述容积的石油产品的质量。满上述容积的石油产品的质量。测定比重瓶的容积，是在恒定测定比重瓶的容积，是在恒定20下，分别下，分别对装满纯水前后的密度瓶准确称量，则后者对装满纯水前后的密度瓶准确称量，则后者与前者的质量之差就是比重瓶内水的质量与前者的质量之差就

23、是比重瓶内水的质量（即水值），用水的质量除以水在（即水值），用水的质量除以水在20时的时的密度，即得出比重瓶的容积。密度，即得出比重瓶的容积。第35页，共143页，编辑于2022年，星期一2.密度瓶法（比重瓶法）密度瓶法（比重瓶法）测定时将被试验的石油产品充满至该比重测定时将被试验的石油产品充满至该比重瓶的同一标线，并进行称重，即可求出石瓶的同一标线，并进行称重，即可求出石油产品的质量，而油品的体积为已知，自油产品的质量，而油品的体积为已知，自然可以算出石油产品的密度了。然可以算出石油产品的密度了。第36页，共143页，编辑于2022年，星期一2.密度瓶法（比重瓶法）密度瓶法（比重瓶法）测定极

24、易挥发的石油产品的密度时应选择比重瓶法。测定极易挥发的石油产品的密度时应选择比重瓶法。比重瓶法是测定油品密度最准确的方法之一，而且所用样比重瓶法是测定油品密度最准确的方法之一，而且所用样品量少、测量范围广。品量少、测量范围广。（2 2）测定要求）测定要求先清除比重瓶和塞子的油污，经铬酸洗液彻底清洗，先清除比重瓶和塞子的油污，经铬酸洗液彻底清洗，用水清洗后，再用蒸馏水冲洗并干燥。用水清洗后，再用蒸馏水冲洗并干燥。测定比重瓶测定比重瓶20的水值，比重瓶在恒温浴中至少保持的水值，比重瓶在恒温浴中至少保持30分钟。测定样品的密度，比重瓶在恒温浴中应至少分钟。测定样品的密度，比重瓶在恒温浴中应至少保持保

25、持20分钟。分钟。恒温浴要求能保持水浴温度控制在恒温浴要求能保持水浴温度控制在0.1以内。以内。第37页，共143页，编辑于2022年，星期一GB/T2540GB/T2540石油产品密度测定法石油产品密度测定法 （比重瓶法）（比重瓶法）比重瓶是一种瓶颈上带有标线及塞子上带比重瓶是一种瓶颈上带有标线及塞子上带有毛细管磨口的瓶子，常用的有磨口塞型、有毛细管磨口的瓶子，常用的有磨口塞型、毛细管塞型及广口型三种，应根据试样选毛细管塞型及广口型三种，应根据试样选择适当型号的比重瓶。择适当型号的比重瓶。（3）仪器）仪器第38页，共143页，编辑于2022年，星期一a防护帽型比重瓶防护帽型比重瓶;a.防护帽

26、（磨口帽）型比重瓶：适用于除粘稠和固体产品外的所有适用于除粘稠和固体产品外的所有样品通常用于较易挥发的样品。样品通常用于较易挥发的样品。防护帽可减少膨胀与挥发损失。这防护帽可减少膨胀与挥发损失。这种形式的比重瓶可在低于室温的条种形式的比重瓶可在低于室温的条件下用于测定液体样品的密度。件下用于测定液体样品的密度。第39页，共143页，编辑于2022年，星期一b.盖吕盖吕-萨克比重瓶萨克比重瓶(图图1中中b)：适用于除较粘稠液体适用于除较粘稠液体外的不易挥发的液体。外的不易挥发的液体。如润滑油，但不适用如润滑油，但不适用粘度太高的试样。粘度太高的试样。盖吕-萨克比重瓶第40页，共143页，编辑于2

27、022年，星期一C.广口型比重瓶：广口型比重瓶：适用于较粘稠液体适用于较粘稠液体如如重油重油和固体。和固体。c广口型比重瓶广口型比重瓶第41页，共143页，编辑于2022年，星期一d.带刻度双毛细管比重瓶：适用于测定高挥发性及试样量较少的液体的密度。容量有1、2、5、10mL，总质量不超过30g。带刻度双毛细管比重瓶第42页，共143页，编辑于2022年，星期一a.a.比重瓶比重瓶20水值的测定：将新煮沸并经冷却水值的测定：将新煮沸并经冷却至（至（1820）的蒸馏水装满至比重瓶顶端，的蒸馏水装满至比重瓶顶端，加上塞子，然后放入加上塞子，然后放入200.1的恒温水浴中，的恒温水浴中，但不要浸没比

28、重瓶或毛细管上端。待温度达到但不要浸没比重瓶或毛细管上端。待温度达到平衡，没有气泡，液面不再变动时，将过剩的平衡，没有气泡，液面不再变动时，将过剩的水用滤纸吸去。将比重瓶外部擦干，称准至水用滤纸吸去。将比重瓶外部擦干，称准至0.0002克。克。（4）测定过程）测定过程比重瓶比重瓶20的水值装有的水值装有20水的比重瓶质量水的比重瓶质量-空比重空比重瓶质量瓶质量 第43页，共143页，编辑于2022年，星期一a.a.比重瓶比重瓶20水值的测定：水值的测定：比重瓶的水值至少测定比重瓶的水值至少测定5次，取其算术平均次，取其算术平均值作为该比重瓶的水值。值作为该比重瓶的水值。根据比重瓶使用的频繁情况

29、，一定时期后根据比重瓶使用的频繁情况，一定时期后应重新测定比重瓶的水值（至少二年测定应重新测定比重瓶的水值（至少二年测定一次）。一次）。（4）测定过程）测定过程第44页，共143页，编辑于2022年，星期一b.b.试样的测定试样的测定：选择适当型号的比重瓶；将恒温浴调到所需选择适当型号的比重瓶；将恒温浴调到所需的温度；装样；恒温；称重。的温度；装样；恒温；称重。对固体或半固体试样，采用广口型比重瓶，对固体或半固体试样，采用广口型比重瓶，加入半瓶试样，勿使瓶壁污浊。如试样为脆加入半瓶试样，勿使瓶壁污浊。如试样为脆性固体性固体(如沥青如沥青)，则粉碎或熔融后装入。冷，则粉碎或熔融后装入。冷却到接近

30、却到接近20，称得装有半瓶试样的比重，称得装有半瓶试样的比重瓶质量。再用蒸馏水充满比重瓶，恒温，称瓶质量。再用蒸馏水充满比重瓶，恒温，称重。重。第45页，共143页，编辑于2022年，星期一三、影响油品密度测定的因素主要是温度及体积的合理控制和正确测定，此外仪器的选用及不当操作都会影响测定的结果。密度计法测定密度时，在接近或等于标准温度20时最准确，在整个试验期间，若环境温度变化大于2，要使用恒温浴，以保证试验结束与开始的温度相差不超过0.5。第46页，共143页，编辑于2022年，星期一三、影响油品密度测定的因素测定温度前，必须搅拌试样，保证试样混合均匀，记录要准确到0.1。放开密度计时应轻

31、轻转动一下，要有充分时间静止，让气泡升到表面，并用滤纸除去。塑料量筒易产生静电.妨碍密度计自由漂浮，使用时要用湿布擦拭量筒外壁，消除静电。根据试样和选用密度计的不同，要规范读数操作。第47页，共143页，编辑于2022年，星期一三、影响油品密度测定的因素密度或相对密度测定法测定密度时，要按规定方法对盛有试样的密度瓶水浴恒温20min，排出气泡盖好塞子，擦干外壁后再进行称量，以保证体积稳定。所有称量过程，环境温差不应超过5，以控制空气密度的变化，使之获得最大的准确性。第48页，共143页，编辑于2022年，星期一三、影响油品密度测定的因素测水值及固体和半固体试样时，为确保体积的稳定，要注人无空气

32、水，试验中使用新煮沸并冷却至18左右的纯水。密度瓶水值至少两年测定一次。对含水和机械杂质的试样，应除去水和机械杂质后再行测定，固体和半固体试样还需做剪碎或熔化等预处理。第49页，共143页，编辑于2022年，星期一密度计算题1、在、在25下测得油品的密度为下测得油品的密度为0.8591g/cm3，换算到，换算到20时的密度时的密度为多少？为多少？=0.00066g/cm3解：解：0.8591+0.000665=0.8624第50页，共143页，编辑于2022年，星期一密度计算题2、试样温度为试样温度为32.7，视密度为，视密度为0.7545g/cm3，求试样求试样20密度。密度。计算：查表，计

33、算：查表，32.7最接近最接近32.5，0.7545在在0750和和0.755之间，之间，采用内插法采用内插法（0.7646-07597）/(0755-0.750)=0.9807597+(0.7545-0.750)0.98=0.76410.7500.75532.50.75970.764633.00.76000.7649温度20密度视密度石油视密度换算表石油视密度换算表第51页，共143页，编辑于2022年，星期一第二节第二节粘度粘度1.1.粘度表示方法粘度表示方法 动力粘度动力粘度、运动粘度、运动粘度和条件粘度（因采和条件粘度（因采用不同的特定粘度计分为：恩氏粘度、赛氏用不同的特定粘度计分为：

34、恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度）。粘度、雷氏粘度）。流体流体在外力作用下作在外力作用下作层流运动层流运动时，相邻两层流体分子之间时，相邻两层流体分子之间存在存在内摩擦力内摩擦力而阻滞流体的流动而阻滞流体的流动,这种特性称为流体的这种特性称为流体的黏滞黏滞性性。衡量流体粘滞性大小的物理单位称为粘度。衡量流体粘滞性大小的物理单位称为粘度。一、测定粘度的意义一、测定粘度的意义第52页，共143页，编辑于2022年，星期一（1）动力粘度）动力粘度定义定义：又称绝对粘度，：又称绝对粘度，液体受外力作用移动液体受外力作用移动时，液体分子间产生内摩擦力的性质就称为时，液体分子间产生内摩擦力的性质就称为液体的粘

35、度。液体的粘度。物理意义物理意义：面积各为：面积各为1、垂直距离为、垂直距离为1m的两流体层，以的两流体层，以1m/s的速度作相对运动时，的速度作相对运动时，因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。力。单位单位：Ns/(牛顿秒每米方）牛顿秒每米方）PaS（帕（帕秒）秒）第53页，共143页，编辑于2022年，星期一定义：表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量定义：表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为度，其值为液体的动力粘度与同温度下液体密度的液体的动力粘度与同温度下液体密度的比值比值单位：在国际单位制中以单位：在国际单位制中以/s（米平方每秒

36、）表示。（米平方每秒）表示。习惯用厘斯（习惯用厘斯（cSt）。）。1cSt=1mmmm2 2/s/s“沲沲”或或“斯斯”，符号记为，符号记为“st”。1沲等于沲等于1cm2/s。沲的百分之一称为厘沲，用。沲的百分之一称为厘沲，用cst表示，即表示，即1st=100cst。（2）运动粘度）运动粘度第54页，共143页，编辑于2022年，星期一（3）恩氏粘度：又称恩氏度。符号为E一定温度t下，从恩氏粘度计中流出200ml液体所需时间与20流出同体积蒸馏水所需时间之比.单位：条件度，用符号E表示.第55页，共143页，编辑于2022年，星期一（1）化学组成）化学组成当碳原子数相同时，油品中各种烃类的

37、粘度当碳原子数相同时，油品中各种烃类的粘度大小排列顺序是：正构烷烃大小排列顺序是：正构烷烃异构烷烃异构烷烃芳芳香烃香烃经硫酸精制的馏分油粘度用选择溶剂精制的馏分油粘度。第68页，共143页，编辑于2022年，星期一（6）粘度是喷气燃料的重要质量指标）粘度是喷气燃料的重要质量指标燃料雾化的好坏是喷气发动机正常工作的最重要条件之一。喷气燃料的粘度对燃料雾化程度影响最大。为了保证喷气发动机在不同温度下所必需的雾化程度，在燃料规格标准中规定了不同温度下的粘度值。第69页，共143页，编辑于2022年，星期一（7）粘度是柴油的重要质量指标。）粘度是柴油的重要质量指标。粘度是柴油的重要性质之一，它可决定柴

38、油在内燃机内雾化及燃烧的情况。粘度过大，喷油嘴喷出的油滴颗粒大且不均匀，雾化状态不好，与空气混合不充分，燃烧不完全。同时，柴油能对柱塞泵起润滑作用，粘度过小，会影响油泵润滑，增加柱塞磨损。第70页，共143页，编辑于2022年，星期一GB/T265石油产品运动粘度测定法（毛细管粘度计法）石油产品运动粘度测定法（毛细管粘度计法）石油产品运动粘度测定法（毛细管粘度计法）石油产品运动粘度测定法（毛细管粘度计法）（1 1）原理原理运动粘度测定运动粘度测定主要仪器是玻璃毛细管粘度计，主要仪器是玻璃毛细管粘度计，所测液体必须是属于所测液体必须是属于牛顿型流体的液体石油牛顿型流体的液体石油产品。产品。根据泊

39、塞耳方程式根据泊塞耳方程式：二、二、二、二、粘度测定方法概述粘度测定方法概述1 1 1 1、运动粘度测定、运动粘度测定、运动粘度测定、运动粘度测定液体的动力粘度液体的动力粘度第71页，共143页，编辑于2022年，星期一牛顿型流体牛顿型流体符合牛顿粘性定律的流体称为牛顿型流体。大多数牛顿型流体。大多数石油产品在浊点温度以上都属于牛顿型流体。当在石油产品在浊点温度以上都属于牛顿型流体。当在低温下有蜡析出时流动性能变差，则变为非牛顿型低温下有蜡析出时流动性能变差，则变为非牛顿型流体。流体。润滑油中加入高分子聚合物添加剂制成的稠化油、润滑油中加入高分子聚合物添加剂制成的稠化油、含沥青质较多的重质燃料

40、，都转变为非牛顿型流体含沥青质较多的重质燃料，都转变为非牛顿型流体非牛顿型流体在流动时不处于层流状态，不符合非牛顿型流体在流动时不处于层流状态，不符合牛顿粘性定律。第72页，共143页，编辑于2022年，星期一（1 1）原理：原理：根据泊塞耳方程式根据泊塞耳方程式二、粘度测定方法概述二、粘度测定方法概述液体的动力粘度液体的动力粘度:液体的动力粘度；液体的动力粘度；：试样平均流动时间试样平均流动时间r:毛细管半径；毛细管半径；L:毛细管长度；毛细管长度；V:毛细管流出试样体积；毛细管流出试样体积；P:使液体流动的压力；使液体流动的压力；第73页，共143页，编辑于2022年，星期一如果试样流动压

41、力用油柱静压力表示，即p=gh,将动力粘度换算成运动粘度，则=C=C ，C C 为为毛细管粘度计常数，与测定温毛细管粘度计常数，与测定温度无关。度无关。第74页，共143页，编辑于2022年，星期一二、粘度测定方法概述二、粘度测定方法概述毛细管粘度计常数仅与粘毛细管粘度计常数仅与粘度计的几何形状有关，而度计的几何形状有关，而与测定温度无关。因此液与测定温度无关。因此液体的运动黏度与流过毛细体的运动黏度与流过毛细管的时间成正比。管的时间成正比。第75页，共143页，编辑于2022年，星期一第76页，共143页，编辑于2022年，星期一二、粘度测定方法概述二、粘度测定方法概述（3）注意事项）注意事

42、项1)1)测定运动粘度时，应重复测测定运动粘度时，应重复测定至少定至少4 4次，吸入的样品中应不次，吸入的样品中应不能存有气泡，否则会影响装油能存有气泡，否则会影响装油体积。测定温度恒定到体积。测定温度恒定到0.1 0.1，恒温浴中粘度计调整成垂，恒温浴中粘度计调整成垂直状态。直状态。第77页，共143页，编辑于2022年，星期一二、二、粘度测定方法概述粘度测定方法概述 2)2)测定运动粘度时，试样在扩张部分流动的测定运动粘度时，试样在扩张部分流动的过程中，恒温浴应不停搅拌确保温度恒定。过程中，恒温浴应不停搅拌确保温度恒定。3)3)粘度测定结果的数值粘度测定结果的数值,取四位有效数字。取四位有

43、效数字。4)4)毛细管的内径有毛细管的内径有0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.5,2.0,2.5,3.0,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,5.0 3.5,4.0,5.0和和6.0mm6.0mm。其中只有内径。其中只有内径0.4mm0.4mm的粘度计流动时间不少于的粘度计流动时间不少于350s 350s，其它内径的，其它内径的粘度计流动时间不少于粘度计流动时间不少于200s200s。第78页，共143页，编辑于2022年，星期一二、粘度测定方法概述5 5）将装有试样的粘度计浸入恒温浴中）将装有试样的粘度计浸入恒温浴中,必须把毛细管

44、粘度计的扩张部分必须把毛细管粘度计的扩张部分2 2浸入浸入 一半。使恒温浴中温度计水银球的位置一半。使恒温浴中温度计水银球的位置 接近毛细管中央点的水平面接近毛细管中央点的水平面,并使温度计并使温度计 上要测温的刻度位于恒温浴的液面上上要测温的刻度位于恒温浴的液面上 10mm 10mm处。将粘度计调整成为垂直状态处。将粘度计调整成为垂直状态,要要 利用铅垂线从两个相互垂直的方向去检利用铅垂线从两个相互垂直的方向去检 查毛细管的垂直情况。查毛细管的垂直情况。第79页，共143页，编辑于2022年，星期一1 1）温度的控制）温度的控制油油品品粘粘度度随随温温度度变变化化很很明明显显，为为此此规规定

45、定温温度度必必须须严严格格保保持持稳稳定定在在所所要要求求温温度度的的士士0.1以以内内，否否则则哪哪怕怕是是极极小小的的波波动动，也也会会使使测测定定结结果果产产生生较较大大的的误差。误差。为为维维持持稳稳定定的的测测定定温温度度，应应选选用用专专业业的的恒恒温温设设备备和专用仪器和专用仪器根根据据测测定定条条件件，要要在在恒恒温温浴浴缸缸内内注注人人下下表表中中列列举举的一种液体。的一种液体。（4 4）影响测定主要因素）影响测定主要因素第80页，共143页，编辑于2022年，星期一恒温浴缸中的矿物油最好加有抗氧化添加剂，以防止氧化，延长使用时间。第81页，共143页，编辑于2022年，星期

46、一 2 2）流动时间的控制）流动时间的控制试样通过毛细管粘度计时的流动时间要控制在不少试样通过毛细管粘度计时的流动时间要控制在不少于于200s，内径为，内径为0.4mm的钻度计流动时间不少的钻度计流动时间不少于于350s.以确保试样在毛细管中处于层流状态，符以确保试样在毛细管中处于层流状态，符合其使用条件。试样通过的时间过短，易产生湍流，合其使用条件。试样通过的时间过短，易产生湍流，会使测定结果产生较大偏差。通过时间过长，不易会使测定结果产生较大偏差。通过时间过长，不易保持温度恒定，也可引起测定偏差。保持温度恒定，也可引起测定偏差。（4 4）影响测定主要因素）影响测定主要因素第82页，共143

47、页，编辑于2022年，星期一3 3）粘度计的位置）粘度计的位置 粘度计必须调整成垂直状态。否则会改变液柱高度，粘度计必须调整成垂直状态。否则会改变液柱高度，引起静压差的变化，使测定结果出现偏差。粘度计引起静压差的变化，使测定结果出现偏差。粘度计向前倾斜时，液面压差增大，流动时间缩短，侧定向前倾斜时，液面压差增大，流动时间缩短，侧定结果偏低，粘度计向其他方向倾斜时，都会使测定结果偏低，粘度计向其他方向倾斜时，都会使测定结果偏高。结果偏高。（4 4）影响测定主要因素）影响测定主要因素第83页，共143页，编辑于2022年，星期一4 4）气气泡泡的的产产生生 装装入入粘粘度度计计中中的的试试样样不不

48、许许存存有有气气泡泡，气气泡泡不不但但会会影影响响装装油油体体积积，而而且且进进入入毛毛细细管管后后能能形形成成气气塞塞，增增大大了了液液体体流流动动的的阻阻力力，使使流流动动时间拖长，测定结果偏高。时间拖长，测定结果偏高。（4 4）影响测定主要因素）影响测定主要因素第84页，共143页，编辑于2022年，星期一5 5）试样的预处理）试样的预处理试样必须脱水、除去机械杂质。试样含水，在较高试样必须脱水、除去机械杂质。试样含水，在较高温度下进行侧定时会汽化温度下进行侧定时会汽化;在低温下测定时则会凝在低温下测定时则会凝结，均影响试样的正常流动，使侧定结果产生偏差。结，均影响试样的正常流动，使侧定

49、结果产生偏差。若存在杂质，杂质易粘附于毛细管内壁，增大流动若存在杂质，杂质易粘附于毛细管内壁，增大流动阻力，使测定结果偏高。阻力，使测定结果偏高。（4 4）影响测定主要因素）影响测定主要因素第85页，共143页，编辑于2022年，星期一运动粘度计算题1.1.已知已知测定测定运运动动粘度粘度的毛细管的毛细管常数常数为为0.47800.4780mmmm2 2/s/s2 2，试样试样在在5050时时的流的流动时间为动时间为318.0318.0、322.4322.4、322.6322.6、321.0s321.0s。求。求试样试样的的运运动动粘度粘度？第86页，共143页，编辑于2022年，星期一运动粘

50、度思考题1.1.装入粘度计中的试样为何不许存有气泡，装入粘度计中的试样为何不许存有气泡，若有气泡对测定结果有何影响？若有气泡对测定结果有何影响？2.测定粘度时为什么要严格按规定恒温？测定粘度时为什么要严格按规定恒温？3.测定粘度的试样为何必须脱水和除去机测定粘度的试样为何必须脱水和除去机械杂质？械杂质？4、粘度测定时，为什么试验温度不同，恒、粘度测定时，为什么试验温度不同，恒温时间也不同？温时间也不同？5、石油产品粘度与化学组成的关系如何？、石油产品粘度与化学组成的关系如何？第87页，共143页，编辑于2022年，星期一运动粘度思考题6.使用毛细管粘度计测定粘度时应注意使用毛细管粘度计测定粘度